Интегральная схема

Интегральная схема

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ОП И--CA Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалмстмческкк

Республик (11) 571155

И АВТОРСКОМУ С®ИДВТЕДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 07.05.74(21) 2031588/25

Я (51) N. Кл, Н 01 Ь 27/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гооудвротвеииы9 комитет

Совете Мииистров СССР оо делам иэобрвтвиий и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,05.78рюллетеиь № 1g (45) Дата опубликования описания 05.05.78 (53) УДК 621.382 (088. 8) (72) Авторы изобретении

Г. Г, Казеннов, В. Я. Кремлев и Г И. Стороженко (71) Заявитель (54) ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА, 1

Изобретение относится к области микро электроники, а именно к полупроводниковым интегральным.схемам с высокой плотностью расположения элементов на кристалле йолу проводника. 5

Известны интегральные схемы, содержащие в подложке одного типа проводимости диффузионные области противоположного типа проводимости с расположенными в них областями первого типа проводимости и оми-тв ческими контактами P) . В поро6 х схемах диффузионные области образуют совокупность горизонтальных и вертикальных транзисторов дополнкюшего типа проводимос т и . И

Наиболее близким к иэобретенито техни ческим решением является схема, содержашая горизонтальные н вертикальные трап зисторы, в которой базовые области .гориэщ-йй тальных транзисторов одновременно являют ° ся эмиттерами вертикальных транзисторов, а базовые области вертикальных явлаютси коллекторами горизонтальных транзисторов (2 . и

Однако такие интегральные схемы прн использовании их в качестве логических элементов имеют ограниченные функциональные возможности. Так. например, известны только логические схемы транзисторной логики с непосредственными связями. Построение больших интегральных схем функционал ных узлов типа сумматора, дешифратора на подобных интегральных структурах весьма затруднительно иэ-эа сложности внутрисхемной металлиэапии. Другим недостатком известных интегральных схем является невозможность построения типового логического элемента.

Бель изобретения - значительное расши« рение функпиональвых возможностей интегральных схем.

Поставленная дель достигается расположением между эмиттером горизонтального и базой вер пткального транзисторов по крайней мере мной дополнительной итежектируютяей обл@сж, снабженной омическям контактом, Дополнительные области располагаются по периметру базовой области, ограннчивактт

cs p-rt-, переходами и имеют отдельные

571155 омические контакты. При этом базовые об» ласти содержат область противоположного .типа проводимости.

Между эмиттером горизонтального и ба зой вертикального транзисторов могут быть расположены несколько рядов упомянутых дополнительных областей на минимальном расстоянии друг от друга.

На чертеже схематически показана пред» лвгаемая интегральная схема в плане и в сечениях.

Интегральная схема выполнена в области

rt - типа проводимости, служащей подложкой 1. В подложке 1 расположены диффузионjoie области 2 - 7 р-типа проводимости, в области 7 имеется диффуэионная область 8 .

+ ц - типа проводимости. В подложке l Tazже расголожены области 9-12, имеющие и - тип проводимости, причем области 9-12 частично примыкают ко всем диффузионным областям 2-7 р-типа проводимости. Все диффузионные области, зв исключением области .

7 имеют омические контакты, условно поквзвнные нв чертеже пунктиром и штриховкой. Упомянутые контакты к областям 3-6 служат. входами интегральной схеьы, конTsKT K o5iIscTII 8 - выходом, & контакты K областям 2 и 12 - соответственно для подклсчения плюсовой и земляной шин источника питания схемы. Области 9 и 10 используютси для подавлении параэитного транзисторного взаимодействии между областими 3 и 5 и областями 4 и 6 соответственно. Высоколегированные области 11 и 12

N.- типа проводимости выполняют аиалргич Ф 35 ные функции no отношению к областям 2 и

7, и кроме того, обеспечивают большие коэффициенты эмиттерв инжекции.

Интегральная схема работает следующим

40 . образом, При подаче напряжении питании область

2 инжектирует носители заряда в подложке

1, которые в результате дрейфа и диффузии: попадают в области 3-6, Если все входы 45 находятси под потенциалом,. близким к потенциалу земли, то коллектированные областями 3-6 носители заряда обрвэу1от ток, замыкающийся на Землю", при этом на омическом контакте области 8 имеет место высокий потенциал. Если один из входов, например область 3, находится под высоким потенциалом, то неосновные носители зарядов, коллектированные этой областью, создают избыточный заряд, вследствие чего р-и- переход, огрвпичиваюший данную область, смещается в прямом направлении.

При этом область 3 начинает инжектироввчть подвижные заряды в подложку 1, т.е. имеет место твк называемая переинжекция. Переинжектированные носители коллектируются областью 8. В результате в области 8 созидается избыточный заряд, смещвкхций р- Ф( переход, ограничивающий область 8 в прямом направлении, что обусловливает уменьшение потенциала нв омическом контакте

i к области 8 до величины примерно равной потенциалу Земли.

Итак, предложенная интегральная схема выполняет логическую функцию ИЛИ-НЕ для. логических переменных: 0 - низкий потенциал, 1 - высокий потенциал.

Минимальные расстояния между областя ми 2 и 3-6, в также между областями 7 н 3-6 требуются для того, чтобы свести к минимуму рекомбинационные потери неосновных носителей заряда в подложке 1.

Интегральная схема. может быть изготовлена по обычн ON планврн о-эпитаксиальной тех» нологии. Предложенная интегральная схема представляет собой функционально-аакон ченный типовой логический элемент с боль» шой нагрузочной способностью и может быть эффективно использована при .построении больших интегральных схем.

Формула. изобретения

Интегральная схема инжекционного типа, содержащая горизонтальные и вертикальные транзисторы дополняющего типа проводимос» ти с электродами, о т л и ч в ю щ а я с и тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, между эмиттером гори-. зонтального и базой вертикального транзисторов расположена по крайней мере одна дополнительная инжектирующая область, снабженная омическим контактом.

Источники информации, приня1ые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3643235, кл. 340-173, 1872.

2. Патенг США ¹ 3736477, кл. 317-235,% 1873.

571155

Составитель С. Минюков

Редактор Е. Иесропова Техред М, Борисова Корректор: Л. Небола

Заказ 2834/41 Тираж 960 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-38, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патеог, г. Ужгород, ул. Проектная, 4